3.4力的合成 同步练习—2021-2022学年高一上学期物理粤教版（2019）必修第一册（word含答案）

3.4力的合成
一、单选题
1．如图，将力F（大小已知）分解为两个分力和，和F的夹角小于90°．则关于分力，以下说法中正确的是（　　）
A．当时，肯定有两组解 B．当时，肯定有两组解
C．当时，有唯一一组解 D．当时，无解
2．如图是由，…，六个力分别首尾相连构成的几何图形。已知，水平向左，则这六个力的合力的大小和方向为（　　）
A．10N，水平向左 B．10N，水平向右
C．20N，水平向左 D．20N，水平向右
3．图示为两个互成角度的共点力F1、F2的合力F随θ（θ为F1、F2的夹角）变化的关系，以下说法错误的是（　　）
A．在夹角为180°时合力最小，且最小值为1N
B．在夹角为0°时合力最大，且最大值为7N
C．两个分力的大小分别为3N和4N
D．两个分力的大小分别为1N和6N
4．作用在同一个物体上的两个共点力，一个力的大小是3N，另一个力的大小是6N，它们合力的大小可能是（　　）
A．2N B．6N C．10N D．12N
5．物体受到同一平面上三个共点力作用而做匀速运动，这三个共点力的大小不可能是以下哪一组（　　）
A．3N、8N、7N B．3N、5N、9N
C．2N、2N、3N D．10N、20N、30N
6．如图所示，一个重5N的大砝码，用细线悬挂在O点，在不同的方向用力F拉砝码，使悬线偏离竖直方向30°时处于静止状态，则所用拉力F的不可能为（　　）
A．8.6N B．5.0N C．4.3N D． 2.3N
7．大小分别为10N和15N的两个力同时作用在同一物体上，则这两个力的合力大小不可能等于（　　）
A．10N B．25N C．1N D．5N
8．下列说法正确的是（　　）
A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于木块发生微小形变而产生的
B．速率、速度的变化量、重力加速度都是属于标量
C．两个分力的合力可能比两个分力都大，也可能比两个分力都小
D．三个共点力大小分别为6 N、7 N、12 N，其合力的最小值为1 N
9．玩过甲图中秋千的人已经都不年轻了。如图乙所示，质量为m的丙和丁两人组合玩秋千（秋千装置质量忽略不计），当丁将秋千拉过30o（悬吊细绳伸直偏离竖直方向30o）时静止，则此时丁对丙的作用力大小可能为（　　）
A． B． C． D．
10．一个物体受到两个共点力的作用，这两个力的大小分别为5N、7N，则它们的合力不可能的是（　　）
A．3N B．10N C．1N D．9N
11．关于合力与分力的关系，下列说法正确的是（　　）
A．合力一定比分力大
B．合力至少比其中一个分力大
C．合力一定比分力小
D．合力可能比每一个分力都小
二、多选题
12．下列哪几组共点力同时作用在同一物体上，这个物体受到合力不可能为零的是（　　）
A．8N、18N和9N B．3N、30N和28N
C．3N、6N和10N D．20N、10N和20N
13．如图所示，两人共提一桶水缓缓行进，下列说法正确的是（　　）
A．两人手臂间的夹角小些省力
B．两人手臂间的夹角大些省力
C．调整两人手臂间的夹角，可以做到每个人对水桶的拉力等于水和水桶的重力
D．不论两人手臂间的夹角如何，每个人对水桶的拉力一定大于水和水桶的重力
14．关于分力与合力，下列说法中正确的是（　　）
A．合力一定大于分力
B．分力作用于物体上共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的
C．若两个分力的大小分别为和，则合力可能是
D．把一个已知力分解成两个力若已知两个分力的方向（不在同一直线上），则有唯一确定的解
15．大小不变的两个共点力F1与F2，其合力为F，则（　　）
A．合力大小既可等于F1，也可等于F2
B．合力F一定大于任一分力
C．合力有可能大于任何一个分力
D．合力F的大小随F1、F2之间夹角的增大而增大
16．关于合力与分力，下列说法正确的是（　　）
A．分力与合力同时作用在物体上
B．合力一定比分力大
C．大小相同的两个力（不共线）的合力一定在这两个力的角平分线上
D．两个力合成，当其中一个力增大时，这两个力的合力不一定增大
三、实验题
17．某同学利用如图所示的装置验证力的平行四边形定则。在竖直木板上贴有白纸，固定两个光滑的滑轮A和B，将三根细线的一端打一个结，结点O，另一端分别挂上不同数量的钩码，每个钩码的质量相等，当系统达到平衡时，根据钩码个数读出三根细线的拉力、和。
（1）在拆下钩码和细线前，需要做的步骤是______；
A．标记结点O的位置
B．量出OA、OB、OC三段细线的长度
C．记录OA、OB、OC三根细线的方向
D．用天平测出钩码的质量
（2）在作图时，你认为图中______（选填甲或乙）可能是正确的；
（3）在某次实验中，若一根绳子挂3个钩码，另一根绳子挂5个钩码，则第三根绳子挂的钩码数量n的范围是______。
四、解答题
18．张娟娟是中国奥运会射箭项目上第一个冠军，一举打破了中国女子射箭长期以来逢韩不胜的历史，为国家争得了荣誉。某次射箭时，若释放箭瞬间弓弦的拉力为100N，弓弦的张角，其弓弦的拉力如图乙中和所示，对箭产生的作用力如图乙中F所示。已知，忽略箭尾与弓弦之间的摩擦力。
（1）求释放箭瞬间弓弦对箭产生的作用力大小；
（2）如图丙所示，若已知弓的顶部跨度AB为l，且拉弓过程中l保持不变，弦均匀且弹性良好，其自由长度也为l，劲度系数为k；射箭时弦AC与BC长均为l，设弦的弹力满足胡克定律，求释放箭瞬间弓弦对箭产生的作用力大小。
19．如图所示，某人静躺在椅子上，椅子的靠背与水平面之间有固定倾斜角θ，若此人所受重力为G，则椅子各部分对他的作用力的合力的大小是多少？
试卷第2页，共2页
参考答案
1．A
【详解】
已知合力、一个分力的方向、另一个分力的大小，根据平行四边形定则作图，如图所示
由于
故一定有两组解
当时，可能有一解
当时，无解
故选A。
2．B
【详解】
根据平行四边形定则，先把、、、合成，则
再把、合成，则
方向水平向右
故选B。
3．D
【详解】
A．由图像可知，在夹角为180°时合力最小，且最小值为1N，选项A正确；
B．在夹角为0°时合力最大，且最大值为7N，选项B正确；
CD．在夹角为180°时
F1-F2=1N
夹角为0°时
F1+F2=7N
解得
F1=4N
F2=3N
选项C正确，D错误。
本题选错误的，故选D。
4．B
【详解】
两个分力分别为3N和6N，则合力的最小值为3N，最大值为9N，则合力可能为6N。
故选B。
5．B
【详解】
三力中某两个力的合力|F1-F2|≤≤F1+F2，若另一个力F3的大小在的取值范围内，则这三个力的合力可能为零，物体就处于平衡状态而做匀速直线运动。
A．5N≤≤11N，F3=7N在这范围内，故A不符题意；
B．2N≤≤8N，F3=9N不在这范围内，故B符合题意；
C．0N≤≤4N，F3=3N在这范围内，故C不符题意；
D．10N≤≤30N，F3=30N在这范围内，故D不符题意；
故选B。
6．D
【详解】
对大砝码受力分析：
由图像可知当F与绳子拉力垂直时所用拉力最小
故选D。
7．C
【详解】
10N和15N的两个力的合力大于等于两个力的差，小于等于两个力的和，即合力范围为，故1N不可能是两个力的合力，故ABD错误，C正确。
故选C。
8．C
【详解】
A．木块放在桌面上受到一个向上的弹力，这是由于桌面发生微小形变要恢复原状而产生的，故A错误；
B．速度的变化量、重力加速度都有方向，是矢量，故B错误；
C．当二力反向时，合力等于二力大小之差，合力有可能小于分力，当两个力方向相同时，合力等于两分力之和，合力大于每一个分力；故C正确；
D．6N与7N的最大值为13N，最小值1N，所以当6N与7N合成12N，与第三个力12N的方向相反时，三个力的合力最小，最小值为0N，故D错误。
故选C。
9．A
【详解】
对丙受力分析，设丁拉丙的力为F，每根轻绳的拉力为T，如图所示
当丁拉丙的力F与轻绳的拉力T垂直时，F有最小值，则有
故选A。
10．C
【详解】
一个物体受到两个共点力的作用，这两个力的大小分别为5N、7N，则合力大小在2N与12N之间，不可能为1N。
故选C。
11．D
【详解】
合力可以大于小于或等于任何一个分力，两力同向时，合力比每个分力都大；两力等大反向时，合力为0，小于任何一个分力；两分力等大，夹角为120度时，合力与两分力大小相等。
故选D。
12．AC
【详解】
A．8N和18N的合力范围为[10N，26N]，9N不在合力范围之内，则三个力合力不能为零，故A正确；
B．3N和30N的合力范围为[27N，33N]，28N在合力范围之内，则三个力合力能为零，故B错误；
C．3N和6N的合力范围为[3N，9N]，10N不在合力范围之内，则三个力合力不能为零，故C正确；
D．20N和10N的合力范围为[10N，30N]，20N在合力范围之内，则三个力合力能为零，故D错误。
故选AC。
13．AC
【详解】
AB．合力一定时，两个分力夹角越小，分力越小，则两人手臂间的夹角小些省力，选项A正确，B错误；
CD．根据力的合成知识，调整两人手臂间的夹角，当等于120°时，每个人对水桶的拉力等于水和水桶的重力，当大于120°时，每个人对水桶的拉力大于水和水桶的重力，选项C正确，D错误；
故选AC。
14．BD
【详解】
A．随着分力之间的夹角变化，合力可以大于分力，也可以小于分力，还可以等于分力，A错误；
B．根据分力和合力的等效性，可知分力作用于物体上共同产生的效果与合力单独作用时产生的效果是相同的，B正确；
C．若两个分力的大小分别为和，则合力最大值为7N，C错误；
D．通过作图可知，若知道两分力的方向只能作出唯一一个平行四边形，D正确。
故选BD。
15．AC
【详解】
AB．当F1=F2，且夹角为120°时，合力
F=F1=F2
故A正确，B错误；
C．当F1与F2同向时，其合力为F大于任何一个分力。故C正确；
D．由公式
可知合力F的大小随F1、F2间的夹角的增大而减小。故D错误。
故选AC。
16．CD
【详解】
A．合力与分力是等效替代关系，一个力分解，或两个力合成，此处的分力，或合力均不是实际存在，因而分力与合力同时作用在物体上的说法是错误的，故A错误；
B．由平行四边形定则可知，合力与分力的大小没有必然的联系，合力可能大于、小于或等于任一分力，故B错误；
C．由平行四边形定则可知，大小相同的两个力的合力，一定在这两个力的角分线上，故C正确；
D．保持两个力之间的夹角不变，使其中一个力 F增大，合力不一定增大，如当为180°时，较小的分力增加，合力减小，故D正确。
故选CD。
17．AC/CA 甲 2＜n＜8
【详解】
(1)[1] A．达到平衡后，需要标记结点O的位置，并记录OA、OB、OC三段绳子的方向，故A正确；
B．绳子的长度没有意义，需要的是方向，故B错误；
C．记录OA、OB、OC三根细线的方向，记录力的方向，故C正确；
D．钩码均相同，则钩码个数就代表力的大小，无需用天平测出钩码的质量，故D错误；
故选AC。
(2)[2] 以O点为研究对象，F3的是实际作用效果在OC这条线上，由于误差的存在，F1、F2的理论值要与实际值有一定偏差，故甲图符合实际，乙图不符合实际；
(3)[3] 在某次实验中，若一根绳子挂3个钩码，另一根绳子挂5个钩码，根据合力范围可知，第三根绳子挂的钩码数量n的范围是
2＜n＜8
18．（1）120N；（2）
【详解】
（1）以箭与弓弦交点作为受力对象，如图所示
由力的合成法则，得
解得
N
（2）依题意，弦的伸长量为
由胡克定律知，弦上的拉力为
两侧弦之间的夹角为60°，则箭受到的弹力为
【点睛】
本题以射箭情景为切入点考查力的合成，考查胡克定律。学生易错点为第二问，容易搞不清形变量，抓住总长减去原长为伸长量，弹力大小处处相等，是做出本题的关键。本题考查了学生的基础知识的应用能力，体现了物理观念，考查了学生的科学思维水平。
19．G
【详解】
对人受力分析，从施力物体的角度来看，只有地球给的重力与椅子给的作用力，根据平衡条件可得
则椅子各部分对他的作用力的合力的大小是G。
答案第1页，共2页
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